本發(fā)明涉及家用電器設(shè)備,更具體地說涉及燃燒換熱系統(tǒng)及具有該系統(tǒng)的燃氣熱水器。
背景技術(shù):
1、燃氣供能裝置(燃氣熱水器)作為將氣態(tài)燃料化學能轉(zhuǎn)換為熱能,并通過熱傳導組件實現(xiàn)循環(huán)水介質(zhì)快速升溫的民用熱工系統(tǒng),其技術(shù)架構(gòu)主要由以下核心子系統(tǒng)構(gòu)成:燃燒換熱系統(tǒng)(包括產(chǎn)生高溫火焰的燃燒器具,以及通過翅片式換熱管實現(xiàn)氣-水熱傳導的熱交換器)、風機系統(tǒng)(配備渦輪增壓氣體驅(qū)動單元)以及配套的流體循環(huán)管路與電子調(diào)控單元。
2、在現(xiàn)有工程技術(shù)體系中,為解決燃燒器具高熱輻射對鄰近電路單元產(chǎn)生的溫度累積問題,主要采用兩種熱管理方案:第一類是在燃燒腔體外周設(shè)置循環(huán)液冷溫控機構(gòu),第二類是在設(shè)備外殼加裝機械風冷裝置。經(jīng)實際工程驗證,兩種方案均存在明顯技術(shù)局限:
3、液冷循環(huán)機構(gòu)需在燃燒室外壁實施空間幾何耦合布局的散熱管路布設(shè),導致裝置整體構(gòu)型設(shè)計復雜度指數(shù)級增長且對裝配精度要求極高;為滿足冷卻回路密封性能指標并避免流道材料電化學侵蝕,必須采用高性能抗蝕合金基材并施加表面致密化處理工藝,致使材料成本顯著攀升;在長期連續(xù)運行狀態(tài)下易產(chǎn)生冷卻介質(zhì)晶相析出物,導致熱傳導效率衰減及運維周期縮短。
4、機械風冷方案由于需要增設(shè)獨立渦輪送風裝置,不僅產(chǎn)生額外硬件購置費用,還需設(shè)計專用導氣風道及配套電力調(diào)控系統(tǒng),導致設(shè)備內(nèi)部空間排布效率與電氣線路復雜性同步惡化。
5、上述分析表明,傳統(tǒng)液冷與氣冷技術(shù)在系統(tǒng)構(gòu)造復雜性、制造成本控制以及經(jīng)濟性指標等方面均存在顯著的技術(shù)缺陷。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的之一是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足之處,提供:結(jié)合燃氣燃燒特性,以能通過簡單結(jié)構(gòu)來阻擋熱量向外散出、以具有更高經(jīng)濟性的燃燒換熱系統(tǒng)。
2、發(fā)明的目的之二是提供具有上述燃燒換熱系統(tǒng)的燃氣熱水器。
3、本發(fā)明的技術(shù)解決措施如下:
4、燃燒換熱系統(tǒng),包括:
5、用以形成火焰的燃燒器,該燃燒器具有供火焰向外噴出的燃燒口;
6、置于燃燒器上方的熱交換器,其包括熱交換殼體、換熱管道和換熱翅片,該熱交換殼體中具有換熱通道,換熱管道存在置于換熱通道中的換熱部分,換熱翅片置于換熱通道中、并與該換熱部分相貼合;
7、導煙殼體,其內(nèi)具有:與燃燒口相連通、并將燃燒產(chǎn)生的煙氣向上排至換熱通道中的導煙通道,且該導煙通道的下端開口與燃燒口相接,以使導煙通道中形成有供火焰燃燒的燃燒區(qū);
8、導煙通道的側(cè)壁設(shè)置有:供導煙殼體外部空間中的空氣流入導煙通道中的進流孔道;
9、導煙通道中還具有:置于燃燒區(qū)外圍的阻熱板;
10、阻熱板中具有導流通道,該導流通道的一端與進流孔道對接并連通、另一端呈敞口地與導煙通道相連通。
11、在一些方案中,導煙通道的側(cè)壁中還形成有阻熱結(jié)構(gòu),該阻熱結(jié)構(gòu)包括:
12、設(shè)置于導煙通道的側(cè)壁中的阻熱腔;
13、供阻熱腔與導煙通道相連通的出氣孔道;
14、供阻熱腔與導煙殼體的外部空間相連通的進氣孔道。
15、在一些方案中,出氣孔道與阻熱腔的上端區(qū)域相連通,且進氣孔道與阻熱腔的下端區(qū)域相連通。
16、在一些方案中,換熱翅片包括有翅片本體,該翅片本體具有至少兩個插管孔,兩個插管孔在橫向上間隔排布;
17、換熱管道呈彎曲延伸、并依次穿過兩個插管孔;
18、翅片本體的一側(cè)面具有凸起的阻煙結(jié)構(gòu),該阻煙結(jié)構(gòu)置于兩個插管孔的中間區(qū)域、并驅(qū)使從下至上流動的煙氣向其兩側(cè)的插管孔處進行流動。
19、在一些方案中,阻煙結(jié)構(gòu)包括有:從下至上依次間隔排列的第一阻煙部、第二阻煙部和第三阻煙部;
20、在下至上的方向上,第一阻煙部、第二阻煙部和第三阻煙部的寬度尺寸逐漸增大。
21、在一些方案中,在豎向上,第一阻煙部被配置為:低于兩個插管孔的孔心。
22、在一些方案中,在豎向上,第三阻煙部被配置為:高于兩個插管孔;
23、且第三阻煙部的下端面為:向下凸起的弧形面。
24、在一些方案中,第二阻煙部包括有:
25、呈傾斜延伸的第一導板,其被配置為:將從下至上流動的煙氣導流至一個插管孔的上端部;
26、呈傾斜延伸的第二導板,其被配置為:將從下至上流動的煙氣導流至另一個插管孔的上端部;
27、且第一導板的下端與第二導板的下端相靠近或相接。
28、在一些方案中,導煙通道的側(cè)壁設(shè)置有:向?qū)熗ǖ乐型蛊稹⒉⑽挥谧锜岚迳戏降膶Я鞑浚?/p>
29、導流部的內(nèi)部呈空腔設(shè)置,并與阻熱腔相連通;
30、且,導流部的外壁包括有:
31、面向于燃燒口的引流壁,其呈傾斜設(shè)置,以能將從導煙通道側(cè)壁處向上流動的氣流引導至導煙通道的中心處;
32、背向于燃燒口的背流壁;
33、以及在豎向上延伸、并將引流壁與背流壁相連接的連接壁;
34、出氣孔道設(shè)置于背流壁。
35、在一些方案中,導煙通道的側(cè)壁設(shè)置有:向?qū)熗ǖ乐型蛊鸬摹⒉⑽挥谧锜岚迳戏降膶Я鞑浚?/p>
36、導流部的內(nèi)部呈空腔設(shè)置,并與阻熱腔相連通;
37、且,導流部的外壁包括有:
38、面向于燃燒口的引流壁,其呈傾斜設(shè)置,以能將導煙通道側(cè)壁處的氣流引導至導煙通道的中心處;
39、背向于燃燒口的背流壁;
40、以及在豎向上延伸、并將引流壁與背流壁相連接的連接壁;
41、出氣孔道設(shè)置于連接壁。
42、燃氣熱水器,包含有上述任一方案中所述的燃燒換熱系統(tǒng)。
43、上述技術(shù)方案的主要有益效果在于:
44、1、通過設(shè)置阻熱板,能形成有隔板加風冷隔熱,能夠?qū)熗ǖ老蛲馍⒊鰧煔んw表面的熱量帶回導煙通道中,不僅能夠阻擋導煙殼體中火焰燃燒所形成熱量向外溢出,有效控制燃燒器具的表面溫度。
45、2、整體阻熱結(jié)構(gòu)更為簡單,能夠更好地降低產(chǎn)生成本。
46、3、阻熱氣流除了能夠形成有風冷隔熱,還能夠?qū)⑸⒊龅臒崃恐匦聨Щ貙熗ǖ乐幸耘c熱交換器進行熱交換,提高了燃燒器具整體的有效熱量輸出率,以形成高熱效的燃氣燃燒結(jié)構(gòu)。
47、4、通過形成帶導流通道的阻熱板,實現(xiàn)燃燒器具進行燃燒工作時,外部空間中的氧氣能更多、更穩(wěn)定地輸入導煙通道中,以更好地導煙殼體中在形成有勻氧穩(wěn)燃燃燒艙。
48、5、通過對翅片進行相應(yīng)的設(shè)置,以形成有阻煙結(jié)構(gòu),能夠更好地提高換熱的熱效率。
49、6、在阻熱板的基礎(chǔ)上,額外設(shè)置有阻熱結(jié)構(gòu),能進一步形成有多層阻熱氣流,以進一步提高對外溢熱量的阻擋效果,以及燃燒器具整體的有效熱量輸出率。
50、7、通過設(shè)置導流部,一方面能夠?qū)饬?空氣、燃氣以及高溫煙氣等)更好地進行聚集于導煙通道的中心處,以提高燃燒效率以及熱量集中率,進而能夠更好地進行熱量聚集輸出,便于后續(xù)更好地對熱量進行利用;另一方面,能夠同步驅(qū)使氣流遠離于導煙通道的側(cè)壁,以進一步減弱熱量向外傳遞的效果。
51、8、通過對進氣孔道和出氣孔道的連通設(shè)置,以能在阻熱腔中形成較大區(qū)域的氣流,進而形成更大的熱量阻擋面積,提高溢出熱量的阻擋效果。
52、進一步地或者更細節(jié)的有益效果將在具體實施方式中結(jié)合具體實施例進行說明。